Lonworks基础知识.ppt

1、A，1，LonWorks基础知识，A，2，现场总线是20世纪90年代在国际上发展形成的一种现场智能设备互联通信网络，应用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域。在自动化领域被称为计算机局域网。现场总线控制系统是一种网络控制系统，它通过一个开放的现场总线控制通信网络，将自动化程度最低的现场控制器和现场智能仪表连接起来。现场总线是控制设备之间实现数字通信的纽带。作为一个控制网络节点，测控仪表具有高度的自主性、数字计算和通信能力，通过现场总线连接成为一个开放的、数字的、多点通信的底层控制网络。同时，底层的Infranet控制网络还可以与内部网intranet和互联网连接，实现元信息共享，从而形成

2、一个完整的企业网络三层架构。现场总线和局域网的区别根据功能比较，现场总线连接自动化最低层的现场控制器和现场智能仪表设备，网络传输小批量数据信息，如检测信息、状态信息、控制信息等。传输速率低但实时性高。简而言之，现场总线是一种实时控制网络。局域网用于连接本地的计算机。大量的数字信息，如文本、声音、图像等。在网络上传输。传输速率很高，但不需要实时。根据实现方式的比较，现场总线可以采用多种通信介质，如双绞线、电力线、光纤、无线、红外等。实施成本低。局域网需要特殊的电缆，如同轴电缆和光纤，实施起来成本很高。LonWorks(本地操作网络)是一种开放的、完全分布式的监控系统网络平台技术。由于其独特的特性

3、，它已成为所有现有现场总线网络中功能最强大、市场效率最高的总线之一，其技术已被许多国家标准采用。它采用具有分布式控制和通信组网功能的大规模集成神经元芯片构成每个智能监控节点，每个节点通过网络收发器和网络通信媒介构成一个全分布式的本地操作网络(简称LON)。一、7、自动控制系统基于LonWorks标准，LonWorks技术实际上是一种测控网络技术，确切地说是一种工业控制网络技术，也叫现场总线技术。它可以方便地实现现场传感器、执行器和仪器的网络化。这种网络不同于局域网，而是一种工业控制网络，因为它以少量的数据传输监控信息、状态信息和控制信息。LonWorks的核心技术是拥有三个具有通信和控制功能的

4、8位中央处理器神经元芯片，固化Lontalk协议和34个通用输入输出控制对象。它采用了完整的七层通信协议，采用了面向对象的设计方法，被Lonworks技术称为“网络变量”，将网络通信设计简化为参数设置。这样，不仅节省了大量的设计工作量，而且提高了通信的可靠性。Lonworks的技术核心，A，9，神经元节点的结构框图，以及A，10，LonWorks的技术核心，最高通信速率为1.25兆位/秒(有效距离为130米)，最远通信距离为2700米(双绞线，通信速率为78千比特/秒)，节点总数可达32000个。网络的传输介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电力线等。不同的通信介质有不同的收发器和

5、路由器。a，11，1。智能节点作为现场总线网络控制器2。各种网络拓扑：总线、星形、环形和自由。3.各种网络系统结构：主从型、对等型和客户机/服务器型。4.多种传输媒体。Lonworks技术的主要特点，a，12，5。媒体访问方法：p-persistent csma(载波侦听多路访问),具有预测和优先级。6.网络通信协议：基于IS0/OSI七层参考模型的链路通信协议，以及系统7.与异构网络轻松互连。8.Lonworks网络是一个没有主站的点对点网络，任何一点的故障都不会导致系统瘫痪。a，13，单端模式：主要用于光缆、铜缆或射频收发器。差模：主要用于连接双绞线网络收发器。Lonworks信号传输模式

6、，a，14，LonWorks网络结构模型，LonWorks采用开放的ISO/OSI模型的七层通信协议结构，具有局域网的基本功能，比现有的任何现场总线都更好地兼容异构网络，被称为通用控制网络。它还提供了与局域网的接口，从而实现了二者的有机结合。一、15、LonWorks分层模型，一、16、Lonworks控制网络结构包括五个部分：Lonworks网络体系结构，1。网络协议(LonTalk) 2。网络传输媒体3。网络设备(包括：智能测控单元，即节点、路由器和网关)4。执行机制5。管理软件(LonTalk开放通信协议)，a. 17。Lonworks网络架构，Lonworks网络架构，a，18，Lon

7、Works网络架构，1。路由器是LonWorks技术的重要组成部分，用于连接不同媒体的LonWorks网络。在LonWorks技术中，路由器还包括中继器、网桥和路由器。路由器不仅可以连接不同媒体的LonWorks网络，还可以控制网络流量，提高网络速度。a，19，Lonworks网络体系结构，2。通信介质是节点间信息传输的物理介质，包括双绞线、电源线、红外线、光缆和同轴电缆。3.网络管理工具，在节点建立后，节点需要相互通信，这需要网络工具为网络上的节点分配地址，同时根据节点的功能连接每个节点的网络变量。一旦网络建立并正常运行，就需要网络管理工具来维护和监控它。答：20，20,4.LonTalk支

8、持大型网络。第一层结构是域：域的结构可以确保不同域中的通信相互独立。第二层结构是子网：每个域有255个子网，一个子网可以是一个或多个通道的逻辑分组。第三层结构是子点：每个子网有127个节点，因此一个域最多有255127=32385个节点。此外，每个神经元芯片都有一个唯一的48位标识地址。Lonworks网络架构，a，21，LonWorks收发器，LonWorks技术是其支持多媒体通信的一个重要特征。根据通信介质的不同，LonWorks技术可分为以下几种总线收发器：双绞线收发器双绞线是使用最广泛的介质，双绞线中使用的收发器有三种：a .直接驱动收发器直接驱动使用神经元芯片的通信端口作为收发器。E

9、IA-485收发器EIA-485接口是现场总线中常见的电气接口，LonWorks也支持该电气接口。电力线收发器电力线是指由通信线路和电力电缆共享的一对双绞线。使用电力线的意义在于所有节点都由48V DC中央电源供电，这对一些电力资源稀缺的地区意义重大；同时，使用由通信线路和电力电缆共享的一对双绞线可以节省一对双绞线，并且便于系统的安装和维护。电力线收发器电力线接收器将通信数据调制成载波信号或扩频信号，然后通过耦合器将它们耦合到220伏或其他交流/DC电力线，甚至是没有电源的双绞线。该方法降低了施工布线等施工成本，是一种简单有效的向电力线添加神经元节点的方法。但是，这种方法会遇到电力线通信的常见

10、问题，如电力线间歇噪声等，因此需要采用一定的技术来解决。除上述收发器外，无线收发器和光纤收发器广泛应用于LonWorks技术中，以满足特殊情况的需要。目前一、二十四、LonWorks技术已广泛应用于智能建筑、家庭自动化、安防系统、办公设备、交通设备、工业过程控制等行业，并已成为发展最快的现场总线之一，特别是在建筑领域，这已成为国际公认的标准。，a，25，Lonworks控制方案，a，26，通信基础知识概述，RS232一般用于住宅区智能设备与计算机之间的通信，其特点是信号传输距离短。一般情况下，数据传输线不超过10m，但通常用于连接住宅区的智能设备和计算机。RS422是一种全双工数据传输模式，其传输数据线一般只使用五核信号线。因为有许多线路，它只用于少数感应卡访问控制系统。一，27，通信基础知识概述，RS485是一种半双工数据传输模式，用较少的电线，一般不超过1.2公里的传输距离，不超过50个接入设备。如果有许多设备，它必须由多个接口管理，通常使用双核线，但